• Journal of Communications and Networks
• /
• 제18권4호
• /
• pp.649-657
• /
• 2016

In this paper, we investigate energy efficiency (EE) of the traditional co-located and the distributed massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems. First, we derive an approximate EE expression for both the idealistic and the realistic power consumption models. Then an optimal energy-efficient remote access unit (RAU) selection algorithm based on the distance between the mobile stations (MSs) and the RAUs are developed to maximize the EE for the downlink distributed massive MIMO systems under the realistic power consumption model. Numerical results show that the EE of the distributed massive MIMO systems is larger than the co-located massive MIMO systems under both the idealistic and realistic power consumption models, and the optimal EE can be obtained by the developed energy-efficient RAU selection algorithm.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제10권4호
• /
• pp.263-269
• /
• 2010

Multiple input multiple output (MIMO) has been considered one of the key enablers of broadband wireless communications. The indoor environment is known to be favorable to ensure both high rank property and high signal-to-interference/noise ratio (SINR) to fully exploit MIMO spatial multiplexing (SM) gain. In this paper, we describe several practical deployment cases where repeater links (or relay links), such as those present with an indoor distributed antenna system (DAS), can act as keyholes to degenerate the rank property of MIMO communications. In this case, we cannot exploit MIMO SM gain in indoor environment. We propose a novel MIMO communication scheme which uses simple converter in the devices in repeater links to resolve the rank degeneration issue and to ensure MIMO SM gain in highly MIMO-favorable indoor environment. MIMO SM is possible over the indoor DAS with single cable line through use of simple converters, which enables practical deployment in real fields.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.819-824
• /
• 2017

본 논문은 distributed Multi-input Multi-output(MIMO) 레이다 시스템에서 다수의 송 수신기 조합으로부터 얻어진 Time of Arrival(ToA) 정보들을 이용하여 표적의 위치를 추정하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 테일러 선형 근사를 반복적으로 수행함으로써 임의의 초기 값으로부터 표적의 위치를 추정한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 기존 표적 위치 추정 기법들보다 더 향상된, 더 나아가 Cramer-Rao Lower Bound(CRLB)에 도달하는 평균제곱오차(MSE) 성능을 가지는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39A권7호
• /
• pp.404-412
• /
• 2014

이동 단말기에 다중 안테나를 장착하는 것은 단말기의 크기와 전력 소모 문제로 현실적인 어려움을 안고 있다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크에서 단일 안테나를 가지는 이동 단말기의 전송 용량 증대를 위해, 다중안테나 통신 (MIMO)을 통해서 얻을 수 있는 선형적인 전송 용량 증대를 달성하는 신호 중계 기반 분산 다중 안테나기법을 제안하고 성능을 분석한다. 분산 다중안테나 시스템을 위한 단말 간 신호 중계에 증폭 후 전달 기법(Amplify-and-Forward)을 사용할 경우에 비해 양자화 후 전달 (Quantize-Map-and-Forward) 기법을 사용하는 경우, 처리율 측면에서 보다 우수한 성능을 달성할 수 있음을 실험을 통해서 보인다. 또한, 선형적 전송 용량 증대폭을 보다 향상시키기 위해 양자화 후 전달 중계 방식을 활용하여 다중접속채널을 구성하는 방법을 제안하고, 이러한 다중접속채널 구성이 가능한 조건을 충족시키기 위한 단말기 선택을 가능하게 하는 후보 이동 단말기 수를 분석하였다. 이러한 분산 다중 안테나 통신 기법은 셀룰러 시스템에서 지역적으로 분리된 클러스터들을 서비스하기 때문에 주파수 재사용을 가능하게 하며, 이로 인해 클러스터의 숫자에 비례하는 전체 셀룰러 용량 증대에 기여한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제29권11호
• /
• pp.891-897
• /
• 2018

본 논문에서는 안테나 배열 간격이 등간격 선형배열(uniform linear array)이 아닌 비등간격 선형배열인 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 레이다의 직교신호 분리에 대하여 논의한다. 다중의 전파탐지기를 이용하여 얻은 신호를 기반으로 전파탐지기 배치를 통하여 새로운 rotational invariance 구조를 부여하여 ESPRIT 알고리즘을 이용할 수 있게 한다. 이를 통하여 수신신호로부터 직접 MIMO 레이다의 직교신호를 간단한 연산으로 암맹적으로 분리하는 방법을 제시한다. 추정된 직교신호를 이용하여 차후 MIMO 레이다의 무력화 혹은 기만에 활용할 수 있도록 한다.

• ETRI Journal
• /
• 제42권3호
• /
• pp.341-350
• /
• 2020

In a wireless sensor network (WSN), the data transmission technique based on the cooperative multiple-input multiple-output (CMIMO) scheme reduces the energy consumption of sensor nodes quite effectively by utilizing the space-time block coding scheme. However, in networks with high node density, the scheme is ineffective due to the high degree of correlated data. Therefore, to enhance the energy efficiency in high node density WSNs, we implemented the distributed source coding (DSC) with the virtual multiple-input multiple-output (MIMO) data transmission technique in the WSNs. The DSC-MIMO first compresses redundant source data using the DSC and then sends it to a virtual MIMO link. The results reveal that, in the DSC-MIMO scheme, energy consumption is lower than that in the CMIMO technique; it is also lower in the DSC single-input single-output (SISO) scheme, compared to that in the SISO technique at various code rates, compression rates, and training overhead factors. The results also indicate that the energy consumption per bit is directly proportional to the velocity and training overhead factor in all the energy saving schemes.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.139-148
• /
• 2022

In this paper, we implement a distributed FMCW MIMO radar system to obtain Micro Doppler signatures of target motions. In addition, we also develop federated learning based motion recognition algorithm based on the Micro-Doppler radar signature collected by the implemented FMCW MIMO radar system. Through the experiment, we have verified that the proposed federated learning based algorithm can improve the motion recognition accuracy up to 90%.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.424-432
• /
• 2016

세계 주요 국가에서는 차세대 지상파 방송을 위해서 한정된 주파수 자원으로 전송량을 크게 높일 수 있는 MIMO(multiple-input multiple-output) 기술을 적용한 MIMO-OFDM 기반 지상파 방송 시스템의 개발 및 표준화를 활발하게 진행하고 있다. 특히, 공간상으로 떨어져 있는 송신 안테나를 사용하는 분산 다중 안테나 시스템에서는 각 안테나에서 전송한 신호가 수신 안테나로 다른 시간에 도착할 수 있고, 이와 같은 환경을 고려한 프레임 동기화 연구는 아직 활발하게 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 두 개의 분산 송신 안테나로부터 전송되는 신호가 수신 안테나로 시간 간격을 두고 도착할 때 각 신호의 도착 시간을 탐지하기 위해 널 심볼을 삽입하는 방법을 제안한다. 프리앰블 이전에 널 심볼을 삽입하게 되면 두 송신 안테나에서 전송하는 신호를 수신기에서 구별해낼 수 있기 때문에 각 프레임의 시작 지점을 찾을 수 있다. 500 샘플 이하의 수신 차이가 날 때는 기존의 방법보다 우수한 성능을 보이는 것을 모의실험을 통해 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제6권2호
• /
• pp.580-592
• /
• 2012

In this paper, a new compressive feedback (CF) scheme based on distributed compressed sensing (DCS) for time-corrected MIMO channel is proposed. First, the channel state information (CSI) is approximated by using a subspace matrix, then, the approximated CSI is compressed using a compressive matrix. At the base station, the approximated CSI can be robust recovered with simultaneous orthogonal matching pursuit (SOMP) algorithm by using forgone CSIs. Simulation results show our proposed DCS-CF method can improve the reliability of system without creating a large performance loss.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권2호
• /
• pp.700-713
• /
• 2015

It is critical to design energy-efficient routing protocols for battery-limited mobile ad hoc networks, especially in which the energy-consuming MIMO techniques are employed. However, there are several challenges in such a design: first, it is difficult to characterize the energy consumption of a MIMO-based link; second, without a careful design, the broadcasted RREP packets, which are used in most energy-efficient routing protocols, could flood over the networks, and the destination node cannot decide when to reply the communication request; third, due to node mobility and persistent channel degradation, the selected route paths would break down frequently and hence the protocol overhead is increased further. To address these issues, in this paper, a novel Greedy Energy-Efficient Routing (GEER) protocol is proposed: (a) a generalized energy consumption model for the MIMO-based link, considering the trade-off between multiplexing and diversity gains, is derived to minimize link energy consumption and obtain the optimal transmit model; (b) a simple greedy route discovery algorithm and a novel adaptive reply strategy are adopted to speed up path setup with a reduced establishment overhead; (c) a lightweight route maintenance mechanism is introduced to adaptively rebuild the broken links. Extensive simulation results show that, in comparison with the conventional solutions, the proposed GEER protocol can significantly reduce the energy consumption by up to 68.74%.